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 磁粉离合器-总概况
来源: 点击数:11271次 更新时间:2022/11/14 0:07:36

磁粉离合器结构及工作原理:
磁粉离合器是由主动转子(输入轴)、从动转子(输出轴)、含激磁线圈的磁轭组成,三部分相对同心装配,形成了一个可以相对转动的整体,在主动转子和从动转子之间的环形空隙(工作腔)内填有高导磁性的合金磁粉。
激磁线圈无电流通过时,工作腔中的磁粉呈松散状态。在主动转子所产生的离心力的作用下,磁粉被均匀地甩在主动转子的内壁上,主、从动转子之间无力的相互作用,磁粉离合器处于分离状态,没有转矩的传递。
激磁线圈有电流通过时,磁轭中产生工作磁通,工作腔中的磁粉沿磁通方向呈链状连接起来(形成磁粉链),磁粉离合器就是靠此时磁粉与磁粉、与工作面之间的摩擦力和磁粉链之间的抗剪力来传递转矩,磁粉离合器处于结合状态。(见图1)
切断电流时,磁通随激磁电流的消失而消失,磁粉在重力的作用下又重新处于松散状态,并在离心力的作用下,被甩在主动转子的内壁上,磁粉离合器又处于分离的状态。
磁粉制动器与磁粉离合器的原理相同,只要磁粉离合器的从动转子加以固定,就形成了磁粉制动器。(见图2)

磁粉离合器特性
激磁电流与转矩呈线性关系
如图3所示,传递的转矩与激磁电流基本成线性关系。只要改变激磁电流的大小,便可在较大范围内控制转矩的大小。一般情况下在5%-100%的额定转矩范围内,激磁电流与传递转矩基本成正比例线性关系。

稳定的滑差转矩
当激磁电流保持不变时,其传递的转矩不受主动件从动件之间的转速差(滑差转速)影响,如图4所。也就是说,静摩擦转矩与动摩擦转矩无差别,因此可以稳定地实现转矩恒定。此特性应用于张力控制,用户只要调激磁电流便能准确地控制转矩,从而有效地控制卷料的张力。

防止由于滑差所致的发热现象
通常连续滑动时摩擦部分免不了会发热,甚至烧毁。但是本设备具备完备的散热装置,长时间运转也不会过于发热,而且使用寿命长。


应用范围:
由于磁粉离合器/制动器具有以上特性,现已广泛就用于造纸、印刷、塑料、橡胶、纺织、印染、电线电缆、冶金以及其他相关卷取加工行业中收卷和放卷张力的控制。下面是一套较为完整的张力控制系统示意图。


另外:磁粉离合器还可以用于缓冲启动、过载保护、调速等;磁粉制动器还可以用于传动机械的测试加载、制动等。

设计参考
首选,我们解释一下两个名词:
1.滑差转速:磁粉离合器为输入输出轴之间的转速差,磁粉制动器为输入轴的转速;
2.滑差功率:磁粉离合器/制动器在传递转矩时,因为有滑差转速而产生的功率。

磁粉离合器/制动器的选型一般以其所需的最大转矩、转速为依据来定。但同时也要保证其实际工作的滑差功率小于额定值,因为滑差功率会转化成热量造成各部位零件的温度上升。具体计算公式如下: P=2∏/60×M×n
式中:P-滑差功率(unit:w)
M-工作转矩(unit:N•m)
n-滑差转速(unit:r/min)
F-工作张力(unit:N)
V-线速度(unit:m/s)

举例:FZ100/Y双水冷却磁粉制动器,滑差功率为7000W,额定转矩为100N•m,许用转速为1500r/min.

当其在额定转矩工作时,允许的最高转速为:n=(60×P)/(2∏×M)=9.55×p/M=9.55×7000/100=668.8(r/min)

当其在最高滑差转速工作时,允许的最大转矩为:M=(60×P)/(2∏×n)=9.55×p/n=9.55×7000/100=44.6(N•m)

注意事项:
不得超载、冷却到位
磁粉离合器/制动器在工作时,其转矩、转速、滑并功率均不得超过额定值。冷却方式(自然冷却、强制气冷却、水冷却)需根据实际工作时产生的最大滑差功率而定。冷却空气需过滤油和水。有条件,可加装温度检测、报警装置、防止温度过高,影响磁粉的寿命上。(最高温度80℃)

关于寿命
磁粉离合器/制动器的使用寿命在于磁粉的使用寿命。一般而言,磁粉在不超载的状态下,其使用寿命为4500-7500小时;但在有些状态下其使用寿命可延长数倍,如:降低磁粉离合器/制动器的工作转矩、相对滑差转速和滑差功率到额定值的50%-70%。也就是说,在设计时,余量尽可能放大一些。

关于转矩
磁粉离合器/制动器出厂使用后,其磁粉在早期使用过程中会发生磨合,转矩会略为有所下降,可通过调整电流来加以补偿。

磁粉离合器安装示例



磁粉离合器的选型以及它的这个应用
      这是一台钢卷的这一个热压,这是钢皮的这种钢卷,那么我们今天重点讲这个收料机构的问题,我们可以看到这个粉红色的其实就是磁粉离合器,那我们为什么在这个地方虽然用了这个电机收料,但是我们仍然需要加一个磁粉离合器呢,其实磁粉离合器它的作用是什么?就是使我们这个电机在一直运转的同时,它的这个输出的力矩保持恒定,并且这个电机本身有一定的滑差,不管这个转速是多少,我们电机输出的这个转速一直保持恒定,那么我们为什么这样设计呢?

    我们加工完之后这个钢卷,还是要进行一个收料?我们收料从一开始的这个直径会慢慢的变大,同样的加工速度这个线速度一定的情况下它直径越大的话,那么意味着我们所需要这个转速就会越低,如果我们直接使用这个电机直驱的话,就会有一个问题,就是我们随着这个转速变低的情况下,这个电机的这个转速也会越来越慢,会导致我们这个电机烧毁,所以我们这里需要一个磁粉离合器进行一个连接,使我们这个收料能够进行顺利进行的同时,对电机有一个保护作用。
      那么实际上这种磁粉离合器包括还有磁粉制动器在很多的收料和放料的设备中应用的非常的广泛。
      磁粉里面其他的本身的原理以及它的应用是什么样子,如何进行一个计算,以及我们所需要的这个参数是哪些,第三一个就是我们这个国内常用的这些品牌有哪些。
     磁粉离合器它的原理是什么?这是一个双轴式的磁粉离合器,这一段叫做入力轴,我们也可以看到这一段是我们连接电机的,电机带动了我们这个入力轴进行一个旋转,那么呢它这里还有一个出力轴,那么两根轴之间其实是没有直接进行连接,如果我们没有通电的话,那么两个轮轴可以自由转动,那么其实它两个轴之间了有一个面,他们之间有一个介质叫磁粉,通电以后磁粉有一个摩擦,有一个摩擦的力,那么呢,电极的带动入力轴的同时呢,就通过这个摩擦力带动出力轴进行一个旋转,当我们这个出力之后,它的扭矩超过我们额定的这个值以后,他们之间又出现什么出现这个滑动摩擦,这样的话我们这个电建它的负载是多少?它的负载始终始终都是我们的这一个扭矩的这一个力,这个摩擦力。我们既保护电机,也能使出力轴和料卷它始终保持着一个扭矩和稳定的扭矩输出。

     微型的磁粉离合器,当负载不是很大的时候,并没有那么大的空间的时候,我们可以选择微型磁粉离合器,微型磁粉离合器的原理和普通形式是一样的,但是他有一个区别就是我们这里的额定转矩一般来说最大的就是10牛米的样子,如果我们这种普通型因为本身体积比较大0.6~2000牛米都会有,第3种叫做空心轴,外壳旋转的磁粉离合器。

我们和这个底板进行一个连接安装,我们可以看到外盘是安装了齿轮的,电机带动着我们这一个外壳进行一个旋转的同时,外壳和这一个输出轴中间的轴他们之间有一个磁粉的这一个配合,从而使我们这一个电压输出来控制电流输出,来控制我们的这一个输出扭矩。

      一般来说我们都是选什么选额定转矩,需要多大的转矩我们这个我们就选择,但是呢要注意我们这里因为它是磁粉制动器它是什么什么通过这个电流来控制的,所以我们这里选择一般来说最大的。使用的过程中的比如我们是需要这一15牛米的输出,我们就选25牛米,然后通过我们调的那个电流的输出来来降低到我们这个15牛米,就是说我们这个有一个允许转速,其实允许转速,在100牛米以下基本上都是1800转的样子,随着一这个转矩越大,允许转速会越低。那么如果我们在这个时候转速很高怎么办?如果我们所需要这个转速很高,超出了我们到2800转的时候,我们如何进行一个调整呢?我们这里是没有那么高转速,我们可以加收料轴的直径,我们收料的直径越大,同样的转速,线速度就会越大,所需要的转矩也会越大,线速度不变,直径越大,转速就会越低。 (以上资料通过语音软件收集整理,仅供参考)

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